6. 整備計画案 6.1 運行計画 (1) 運行本数 大阪市交 1 号線および北大阪急行線は 第 3 軌条集電方式の地下鉄であり 非常時に車両の側面からの避難が困難であるため 車両の最前部と最後部から確実に避難できるように すべての車両が貫通路により貫通している必要がある そのため 途中駅 ( 千里中央駅 ) で車両の連結 解放を行う場合には 貫通路の確保 閉鎖作業が伴う この場合 連結 解放にダイヤ上 4~5 分程度の時間を要すると考えられるため 現行のラッシュ時の運行間隔の確保が困難となる なお 仮に技術上の課題が克服できたとしても 車両 運行面では 先頭車両の必要性 運転要員の増加など 施設面では千里中央駅での引上線整備の必要性などから コストアップが避けられず 実現には課題が多い ( 詳細は資料編参照 ) 60
1けいはんな線 路線延長:8.6km 3 駅 想定需要:4.9 万人 ( 新駅 3 駅の乗降数の合計 4 月の速報値は 13,400 人 ) 車両:6 両編成 奈良学研登美ヶ丘駅発 時間帯 時刻 本数 ( ピッチ ) 7 時台 06 15 23 31 38 46 53 7 本 (8.6 分 ) 8 時台 00 08 15 25 35 45 55 7 本 (8.6 分 ) 2 埼玉高速鉄道 路線延長: 14.6km 8 駅 想定需要:12.5 万人 / 日 ( 運賃認可申請時 実際は約 6 万人 / 日 ) 車両:6 両編成 浦和美園駅発 時間帯 時刻 本数 ( ピッチ ) 7 時台 輪輪輪 00 08 17 20 25 輪 30 34 輪輪奥輪 38 46 50 54 58 12 本 (5 分 ) 8 時台 輪 06 10 輪輪 14 18 22 26 輪 34 40 52 輪 58 10 本 (6 分 ) 北大阪急行線 ( 南北線 ) 路線延長:5.9km 4 駅 需要:15.4 万人 / 日 車両:10 両編成 千里中央駅発 時間帯 時刻 本数 ( ピッチ ) 7 時台 00 05 11 16 22 27 32 38 43 48 52 56 12 本 (5 分 ) 8 時台 00 04 08 12 16 20 24 28 32 36 41 45 49 53 58 15 本 (4 分 ) 区間 距離所要時間時速 (km) ( 分 ) (h/km) 備考 千里中央 ~ 新大阪 8.8 14 37.7 1: 郊外部 新大阪 ~ 天王寺 11.0 21 31.4 2: 都心部 天王寺 ~なかもず 10.6 17 37.4 3: 郊外部 1+3 19.4 31 37.5 郊外部計 所要時間は朝ピーク時の値 61
概要需要と混雑率必要列車数必要施設概算運行コスト概算必要コストのまとめ ピーク時 4 分 ( 現行サービスレベルと同じ ) ピーク時 8 分 ( 現行サービスレベルの 1/2) 現在 北大阪急行線は 地下鉄御堂筋線と直通運転を行っており 現況では新大阪駅以北はピーク時 4 分間隔 ( 運行本数 =15 本 / 時 ) での運行となっている これらの列車がすべて延伸線まで乗り入れると考える 延伸線の需要は 57,200 人 / 日 ( 高架案 : 箕面船場 ~ 千里中央断面 ) と推計される 1 列車の定員は 1,380 人であり 運行本数はピーク時 15 本 ( 下り ) 終日は 310 本である 延伸線の運行間隔を現行と同じ 4 分とした場合の混雑率は 以下のとおり ピーク時で約 36% 終日で約 13% となる 現行の運行本数の 2 本に 1 本が延伸線に乗り入れ 残りは千里中央に引上線を設置し 折り返し運転を行うと考える 延伸線の需要は 54,800 人 / 日 ( 高架案 : 箕面船場 ~ 千里中央断面 ) と推計される 1 列車の定員は 1,380 人であり 運行本数はピーク時 7 本 ( 下り ) 終日は 155 本である 延伸線の運行間隔を 8 分とした場合の混雑率は 以下のとおり ピーク時で約 74% 終日で約 26% となる ピーク混雑率 =57,200 0.513( 梅田向き比率 ) *1 25.4%( ピーク率 ) *2 /(15( 本 / 時 ) 1,380( 人 )) =36% 終日混雑率 =57,200/(310( 本 / 日 ) 1,380( 人 ))=13% ピーク混雑率 =54,800 0.513( 梅田向き比率 ) *1 25.4%( ピーク率 ) *2 /(7( 本 / 時 ) 1,380( 人 )) =74% 終日混雑率 =54,800/(155( 本 / 日 ) 1,380( 人 ))=26% 延伸区間の千里中央駅 ~( 仮称 ) 新箕面駅間の距離は約 2.5km 地下鉄御堂筋線と北大阪急行線の郊外部での表定速度は 37.5km である これより 延伸によるサイクルタイムの増分は 2.5/37.5 2( 往復 )=8.00 分となる 運行間隔 4 分の場合 :8.00/4=2.00=2 列車 運行間隔 8 分の場合 :8.00/8=1.00=1 列車 車両費:20 両 1.6 億円 =32 億円 車両費:10 両 1.6 億円 =16 億円 千里中央駅で引上線の設置が必要である 引上線の設置には 土木工事分として約 70 億円の追加費用が必要となる 1 人件費 : 車両キロ 列車キロに関係する人件費としては 車両保存 運転の人件費が挙げられる 平成 15 年度近畿大手民鉄 5 社平均の車両保存 運転の要員原単位は以下のとおり 車両保存 :2.2( 人 / 百万車両キロ ) 北大阪急行線の自己車両自線走行車両キロ:1,296 千キロ ( 平成 15 年度鉄道統計年報より ) 運転 :47.7( 人 / 百万列車キロ ) 延伸線のサービスレベルが既存線と同じ場合 自己車両自線走行車両キロは路線延長に比例す 人件費単価 :9.7 百万円 / 人 ると考えられるため 延伸線の自己車両自線走行車両キロは 1,296/5.9 2.5=549 千キロ 2 物件費 : 平成 9 年度の報告書と同じ考えにより 北大阪急行線の km あたりの物件費 ( 修繕費 動力費 ) を算出する 修繕費 :618,893 千円 ( 平成 15 年度鉄道統計年報より ) 北大阪急行線の営業キロ :5.9km より 1km 当たり物件費 =825,174/5.9=139,860 千円 /km 動力費 :206,281 千円 ( 平成 15 年度鉄道統計年報より ) 計 825,174 千円 14 分ピッチの場合 上記延伸線部の車両キロを用いる 18 分ピッチの場合 上記延伸線部の車両キロの 1/2(=0.275) を用いる 人 / 車両保存 ( 新線部分のみ ):2.2 百万車両キロ 0.549 百万車両キロ百万円 / 人 9.7 =11.7 百万円 人 / 車両保存 ( 新線部分のみ ):2.2 百万車両キロ 0.275 百万車両キロ百万円 / 人 9.7 =5.9 百万円 人 / 運転 ( 新線部分のみ ):47.7 百万列車キロ 0.549/10 百万列車キロ百万円 / 人 9.7 =25.4 百万円 人 / 運転 ( 新線部分のみ ):47.7 百万列車キロ 0.275/10 百万列車キロ百万円 / 人 9.7 =12.7 百万円 24 分ピッチの場合 現行の北大阪急行線とサービスレベルは同じのため 営業キロあたりの物件費 28 分ピッチの場合 昼間帯も含め現行サービスレベルの 1/2 とすると 列車キロ 車両キロは 1/2 と に 延伸部の距離 (= 約 2.5km) を乗じる なる 物件費は車両キロに比例するため km あたり物件費も 1/2 となると考える 物件費 =139,860 2.5=3.5 億円 / 年 物件費 =139,860/2 2.5=1.75 億円 / 年 運行間隔を 4 分の場合と 8 分の場合の概算のイニシャルコスト ランニングコストの増減についてまとめると 以下の通りとなる ピーク時 4 分 ピーク時 8 分 イニシャルコスト 土木工事費 ( 引上線 ) - 70 億円 車両費 32 億円 16 億円 計 32 億円 86 億円 ランニングコスト 人件費 0.4 億円 / 年 0.2 億円 / 年 物件費 3.5 億円 / 年 1.8 億円 / 年 計 3.9 億円 / 年 2.0 億円 / 年 合計 ( 期間 40 年 ) 188 億円 166 億円 差 - -22 億円 *1 梅田向き比率 : 北大阪急行千里中央駅 ~ 桃山台間の通過人員 ( データは平成 15 年版都市交通年報より ) の比より求めた 18,220,603( 下り ):17,278,572( 上り )=0.513:0.487 *2 ピーク率 : 北大阪急行緑地公園 江坂のピーク率 ( データは平成 15 年版都市交通年報より ) 18,727( 最混雑 1 時間の通過人員 ) 73,626( 終日通過人員 )=0.254 63
千里中央駅での引上線の設置について 約 280m 約 180m 図 6-1 千里中央引上線設置検討 65
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(2) 留置線計画 電留線の要否 2 列車 ( 運行間隔 4 分 ) 1 列車 ( 運行間隔 8 分 ) 運転計画より決まる 留置が必要な列車本数 ( 与条件 ) ホームで留置可の場合 ホームで留置不可の場合 新箕面駅もしくは千里中央駅のどちらか 1 線を留置に用いた場合 残り 1 線の留置線を確保する必要があるが 両駅で留置を行う場合は 新たに留置線を確保する必要はない 留置線を 2 線確保する必要がある 千里中央駅の引上線を留置に用いた場合 新たに留置線を確保する必要はない ( ホームで留置可の場合は新箕面駅の 1 線を留置に用いることもできる ) ( 仮称 ) 新箕面 ( 仮称 ) 新箕面 ( 仮称 ) 新箕面 ( 仮称 ) 箕面船場 ( 仮称 ) 箕面船場 ( 仮称 ) 箕面船場 千里中央 千里中央 千里中央 留置線確保にかかるコスト 67
6.2 線形計画 前提条件と検討の視点 (1) 前提条件 高架案および地下案の検討を行う また 千里中央に引上線を設置する 高架案:( 仮称 ) 箕面船場駅は新御堂筋の中央直下に設置 ( 仮称 ) 新箕面駅は駅前広場用地内に配置 地下案:( 仮称 ) 箕面船場駅を新御堂筋の中央直下に設置 (2) 検討の視点 1 計画条件 : 2コントロールポイント 3 駅の高さ ( 深さ ) 4 基本線間 : 検討結果 1 計画条件変更なし ただし 留置線はなしとする ( 運行計画との関係より ) 2コントロールポイント変更なし ただし 管理者との協議が必要 3 駅の高さ ( 深さ ) 高架案 ( 仮称 ) 新箕面駅 : 約 1m 低くした (FL を T.P+92.718 T.P+91.8 に変更 ) 地下案 ( 仮称 ) 箕面船場 : 約 1.2m 浅くした (FL を T.P+78.914 T.P+80.118) 高架案 ( 仮称 ) 箕面船場駅 地下案 ( 仮称 ) 新箕面駅は変更なし 4 基本線間高架案 : 変更なし (3.6m) 地下案 :11.0m 11.5m に変更 地下案において ( 仮称 ) 新箕面駅より起点方にシーサスクロッシングが挿入されているが 分岐箇所の線間が 11.0m と広く 亘り線の長さが約 110m と長くなっており 運行上のウイークポイントとなる可能性があるため 当該箇所の線間は一般的な線間を確保することとした 69
(1) 前提条件と検討の視点 70
(2) 検討結果 図 6-2 建築限界 L 地形上等のためやむを得ない場合 L1 400C 300C L2 5.25CV 5.25CV L3 6.75cdV 5.25cdV V: 当該曲線を通過する列車の最高速度 (km/h) 71
L: 緩和曲線の長さ (m) C: 実カント ( 複合曲線の間に緩和曲線をそう入する場合には それぞれの実カントの差 )(m) cd: カント不足量 ( 複合曲線の間に緩和曲線をそう入する場合には それぞれのカント不足量の差 )(m) 8500 2200 400 1650 1650 400 2200 図 6-3 ホーム幅員 72
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同じレベルで接続 RL プラットホーム 93.6 コンコース 93.6 FL 91.8 かやのさんぺい橋 74
75 図 6-4 平面線形スケルトン図 図 6-5 見直し後縦断 平面略図 26.2 LEVEL 33 LEVEL LEVEL 32.2 LEVEL 11.5
6.3 構造計画 高架案地下案 ( 地下部 NATM) NATM 案終点方シールド案千里中央 ~ 単線並列 NATM 単線並列 NATM ( 仮称 ) 箕面船場駅 ( 仮称 ) 箕面船場駅開削駅断面 NATM+ 開削 ( 仮称 ) 箕面船場駅地下部 : 開削 地上部 : 高架橋 ( ラー単線並列 NATM 単線並列シールド ~( 仮称 ) 新箕面駅メン高架橋 ~ 門型橋脚 + 桁式高架橋 ) ( 仮称 ) 新箕面駅門型橋脚 + 桁式高架橋駅断面 NATM+ 開削開削ラーメン高架橋 77
シールド工法と NATM 工法 延伸区間における工法の選定について 78
NATM 工法とシールド工法の比較 NATM 工法 ( 都市 NATM) シールド工法 概要 トンネル周辺地山の支保機能を有効に活用し 掘削後吹付コンクリート ロックボルト 構成支保工等により地山の安定を確保して掘進する工法 山岳トンネルでは トンネルを保持する主役はあくまで周辺地山であり 支保が施されるまでの間 切羽が自立することが前提となる 主に地盤地山が対象となる シールドを地中に推進させ 坑壁をシールド外殻およびセグメントにより保持し 土砂の崩壊を防ぎ トンネルを構築する工法 シールドトンネルでは トンネルを保持する主役はセグメントであり 切羽が自立しない地山に対しても可能である 主に土砂地山が対象で 施工性や経済性から岩盤地山には不向きである 適応土質条件 対象地盤 一般的には十分に固結した軟岩が最も適しているが 割岩工法を用いることにより硬岩にも 沖積層 洪積層の土砂地山が中心であるが 軟岩地山での実績もある また 対策工や先行支保を併用することにより洪積層にも適用できる 地質の性状 ( 切羽安定 ) 支保を施す前の間 切羽が自立する必要がある 自立が困難な場合には切羽安定のための補助工法を採用しなければならない 切羽の自立が困難な地山での泥水式 土圧式のシールド工法の開発により あらゆる土砂地山に適応できる 地下水 湧水によって切羽の崩壊につながる場合には対処が必要 一般には補助工法としてディープ 泥水式 土圧式シールド工法を用いることにより 湧水処理が不要で地下水低下も伴わない ( 施工時 ) ウェル ウェルポイント等による地下水位低下工法が用いられる 状況によっては薬液注入等による止水工法も用いられる 土被り 鉄道トンネルの実績では 土被り 7m~10m 程度のものが全体の 1/3 を占める 土被り高さ / トンネル直径費 (H/D) が小さい (2 未満程度 ) 場合には 天端沈下量を抑制する有効な対策工が必要となる 土被りが 7m 以下の事例はわずかであるが 耐圧版と縫地ボルトを用いることにより 土被り約 1m の実績もある 陥没や噴発を防ぐために必要な最小土被りは 1.0D~1.5D(D: 掘削外形 ) といわれている それ以下の場合は適切な補助工法が必要となる 地質の変化 施工中においても地質の変化に対して比較的容易に対応できる 事前に地質の変化に対応したシールド機種の選択が必要 設計条件 断面形状 天端部にアーチ形状を有することが原則であるが 地山が安定するよう対処できる限り そ 断面形状は円形が標準であるが 特殊シールドを用いて半円形 複円形 楕円形等も可能 の範囲内でかなりの程度まで自由な形状で施工が可能 大きさも地盤条件によるが適切な支保を用いることにより大断面が可能 施工途中からの変更も容易である 鉄道トンネルでは 単円シールドで外径 14m の実績がある 三連シールドでは幅約 17m 掘削断面積役 127 m2の実績がある 通常のシールドは施工途中からの断面形状や大きさの変更は不可能であるが 最近では親子シールドや着脱式シールドにより 断面の変更が可能であるが 施工は複雑となる トンネル線形 施工性の劣る場合もあるが 基本的には制約はない 施工可能な曲率半径の目安は 鉄道などの大口径で R=200m 上下水道などの中小口径で R=80 ~120m 中折れ式シールド等による大口径で R=150m 中小口径 R=20m 程度は十分可能 施工延長 初期投資が少ないことから 施工延長による制約はない 立坑設備 シールド気のせい昨冬の初期投資が多額となり 一般的には施工延長が 500~600m 以上でないと不経済 シールド機の耐久性には限界があるが 5km を超える施工実績もある 地下水 ( 完成後 ) 一般的にはトンネル背面で排水処理を行い 覆工には水圧が作用しない セグメントによる止水を前提にしている 周辺に与える影響 近接施工となる場合は 一般に対策工が必要となる 地下水位が高い場合には 地下水対策が必要となる 地下水位低下工法が許されない場合には 薬液注入 地盤改良等が必要となる 近接施工の場合は 補助工法を必要とすることもある 騒音 振動は坑口付近に限定され 一般に防音壁 防音ハウス等で対応できる 駅部は開削施工のため 道路交通に対する影響が予想される 騒音 振動は坑口付近に限定され 一般に防音壁 防音ハウス等で対応できる 駅部は開削施工のため 道路交通に対する影響が予想される 経済性 単線断面(A= 約 35 m2 ):1.6 百万円 /m( 施工条件等が特に複雑ではない 一般的な NATM の施工実積から求めた単価 ) 単線断面(φ=6.8m):4.0 百万円 /m( 施工条件等が特に複雑ではない 一般的な地下鉄シールドの施工実積から求めた単価 ) 駅断面 (A= 約 220 m2 ):13.1 百万円 /m( 既往の大断面での施工実積より設定した単価 ) 施工実績 舞子トンネル(3 車線断面 大阪層群の砂礫 粘性土地盤 ):A=150 m2~190 m2 青梅トンネル( 上下 2 層断面 関東ローム層 段丘礫層 ): 最大 A=260 m2 ( 平均 230 m2 ) 箕面トンネル(4 車線断面 中 古生層の丹波帯 ( 頁岩主体 )): 最大 A=313 m2 円形シールド: 多数実績あり 3 連シールド : 大阪市営地下鉄 7 号線大阪ビジネスパーク駅など 矩形シールド: 京都市営地下鉄 ( 六地蔵 ~ 石田間 )A=60 m2など 親子シールド: 営団地下鉄 7 号線清正公前 ~ 麻生駅間 ( 抱き込み式親子泥水シールド機 親機外径 φ14.18m 子機外径 φ9.7m) など 79
高架案 ( 地下部 NATM) 一般部 ( 地下部 ) 断面 開削部 一般部 ( 高架部 ) 断面 河川部 単線並列 NATM 高架区間起点方ラーメン高架橋部 80
( 仮称 ) 箕面船場駅 ( 仮称 ) 新箕面駅 A-A 断面 C-C 断面 B-B 断面 81
地下案 :NATM 案 一般部断面 82
( 仮称 ) 箕面船場駅 ( 仮称 ) 83
地下案 : 終点方シールド案 一般部断面 84
( 仮称 ) 箕面船場駅 ( 仮称 ) 新箕面駅 85
千里中央引上線設置 86
参考 活断層の位置について ( 出典 : 新編日本の活断層 ) 87